塑料包装成型加工绿色化技术的持续创新要点

张友根

塑料包装成型加工绿色化技术的持续创新要点

张友根

提出了塑料包装成型加工绿色化技术的持续创新的七个基本特征，简述了塑料包装成型加工绿色化技术九个领域（方面）的持续创新要点；指出持续地创新节能降耗、节约资源、减少污染等生态环境保护的塑料包装成型加工绿色化技术，旨在驱动塑料包装和生态环境保护协同共进。

塑料包装 成型加工 绿色化技术 持续创新

前 言

持续创新塑料包装成型加工绿色化技术和生态环境保护协同共进是实施“中国制造 2025”绿色化塑料包装成型加工可持续发展的战略。

本文提出了了塑料包装成型加工绿色化技术持续创新的基本特征；论述了塑料包装成型加工绿色化技术九个领域（方面）的持续创新要点；指出持续地创新节能降耗、节约资源、减少污染等生态环境保护的塑料包装成型加工绿色化技术，才能驱动塑料包装可持续发展。

1 塑料包装成型加工绿色化技术的持续创新的基本特征

塑料包装成型加工绿色化技术的持续创新，遵循保护生态环境准则，持续地推出以“减量化、再利用、资源化、低消耗、低排放、高效率”的改善环境质量的“绿色”成型加工创新技术，持续地进行一项又一项的技术创新并适时进入新的正确的技术轨道。

持续创新具有如下基本特征：

1） 持续特征——保护生态环境准则上持续创新,创新过程应贯穿企业的整个生命周期。任何重大的技术创新都会引起创新群和一系列连续的创新，这就是持续创新过程。持续塑料包装成型加工现有绿色化技术的创新提高，提取已有创新技术的绿色精髓和发扬光大，摒弃无利于提高生态环境质量的“旧常态”技术，持续创新创造塑料包装成型加工潜在“新常态”绿色化新技术。

2） 创新特征——以保护生态环境循为创新的科学发展观，创新充分考虑自然生态系统的承载能力和对生态系统的修复能力，创新节约自然资源、不断提高自然资源的利用效率，创新资源高效、循环及综合利用技术，创新成为有益于生态环境的技术，实现塑料包装成型加工整个生命周期的污染低排放甚至零排放。对人类健康、资源消耗和生态系统的各种影响，优先选择对生态环境影响较小的设计。

3） 周期特性——持续创新贯穿塑料包装成型加工绿色化技术的研发、应用的市场经济的整个生命周期，持续刷新塑料包装成型加工绿色化生命周期的科技水平，实现成型设备整个生命周期维持良性循环的生态系统。持续创新实现设备能满足当前和将来相当长一段时间内的市场需求，最大限度地减少产品过时，延长产品的“使用”周期，降低了社会物质资源的消耗及制造能源消耗。

4） 目的特征——持续创新的目的在于持续提高塑料包装制品绿色化技术性能和功能，持续提高社会绿色化经济效益，获取企业持续的最大的绿色化经济效益，以期建立塑料包装成型加工绿色化技术与生态环境系统的结构和功能相协调的生态型社会经济系统。

5） 系统特征——绿色化技术持续创新是一项系统工程。持续创新是企业的持续发展、创新的各种生产要素相互联系、相互耦合，共同形成了一个综合性的、具有强大功能的持续创新系统，持续不断地进行一项又一项的绿色化技术创新，并适时进入新的创新的绿色技术轨道。创新系统中的企业必须有经济效益的支撑，创新必须盈利，必须不断地增值扩大，才能保证创新能持续进行。

6） 体系特征——基于市场“现实需求”和“潜在需求”，将自己作为“需求”大系统的一部分，综合现代科学技术，通过整合研究，挖掘绿色潜在创新和创新潜力，拓展满足市场需求的绿色化技术。

7） 全套解决方案特征——塑料包装成型加工链各个环节的绿色化技术的创新实现相互协调补短板，组合为塑料包装成型加工绿色化技术的创新的全套解决方案。

2 塑料包装成型加工绿色化技术九个领域（方面）持续创新要点

塑料包装成型加工绿色化技术围绕智能化成型技术、生态健康化洁净化技术、高速高效化成型加工技术、绿色涂装阻隔技术、多层化高阻隔复合膜成型加工技术、轻量化成型技术、能量回收利用技术、成型设备生命周期可持续化技术等八个领域（方面）的持续创新。

2.1 绿色智能化成型技术的持续创新要点

塑料包装成型加工智能化实现以绿色塑料包装制品为目标的“智”适应成型加工，绿色化技术持续创新的首要。绿色智能化是先进制造技术、信息技术、微电子技术、电子技术、网络技术、检测技术的集成和深度融合，具有感知、分析、推理、决策、控制功能的“人脑”智能，持续提高制品的绿色质量。

塑料包装成型加工绿色智能化成型技术利用信息通讯技术和网络空间虚拟系统相结合的手段，应用云技术、数据协议通讯技术、移动互联网技术、成型技术建模、人工智能、模糊神经元、大数据等技术对成型加工运行数据进行采集，实现成型工艺参数在线监测与修正、故障预测与诊断、成型加工过程的健康评价、并生成成型加工状态报告等[1]。

创新个性化、功能化塑料包装成型加工智能化绿色技术，持续创新高端成型加工的新模式。

创新检测系统智能化实现成型工艺参数自适应绿色技术，持续创新绿色控制质量参数新模式。

创新管理系统智能化绿色技术，持续创新绿色工厂管理、服务新模式。

创新应用于塑料包装成型加工智能化的3G/4G通讯、实时通讯、开放式的体系结构、生产流程集成架构、专用控制软件等网络无线通讯技术，持续创新绿色通讯技术体系新模式。

智能化技术内涵随着科学技术进步而不断拓展。智能化系统的开发是一个难度极高的现代高科技的系统工程。现在小闭环控制系统的开发为今后实现全闭环的智能化控制打下了基础，越深入，技术难度越高越复杂。

2.2 成型加工设备生态健康化洁净化技术的持续创新要点

发展生态健康化清洁生产技术，是人类有意识引导科学技术以适应环境保护的一种尝试，减少每单位经济活动造成的环境压力。

设备的清洁技术是现代生产过程的一种新的、创造性的思维方式。清洁生产意味着对生产过程、产品和服务持续运用整体预防的环境战略，以期增加生态效率并降低人类和环境的风险；把设备在成型加工过程中对环境的污染及交叉污染降到不断发展的技术标准上；根据设备成型加工的不同对象的清洁度要求，采用不同的洁净度标准。

设备在整个生命周期内，实现污染物排放的最少化、污染物处理的最优化达到洁净环境的最优化，不得释放有害人体健康的受禁物质，不应对环境产生污染和对生态环境的破坏，洁净人类生存环境的健康化。微观污染的治理是绿色化污染治理不同于传统污染治理的特征。

成型加工设备洁净化是食品、饮料、医疗医药等对塑料包装制品卫生有特殊要求的绿色化技术的必备技术，防止成型加工过程对产品产生污染及交叉污染。

创新提高包装容器内在洁净化质量的绿色成型技术，持续创新包装容器绿色内在绿色质量管理新模式。

拓展生态健康化伺服交流电机无污染节能驱动绿色应用技术[1]，提高包装容器外在洁净化质量，持续创新绿色外在绿色质量管理的新模式。

创新PET瓶坯环保节能杀菌的绿色化技术，持续创新PET瓶坯洁净化处理得新模式。

创新复合膜健康化技术，持续创新提高软包装清洁化的新模式。

创新中空容器模内贴标技术，持续创新中空容器外表面无溶剂贴标的新模式。

2.3 绿色高速高效化成型加工技术的持续创新要点

绿色高速高效化是实现绿色化成本的体现，以用户的绿色成本效益为优先原则，通过绿色高速高效技术的创新，使得用户以最小的单位成本生产出最高质量的绿色制品。

创新生产过程低能耗运转绿色化技术，持续创新资源节约型高速高效化成型加工的新模式。

创新动力源节约型配置绿色化技术，持续创新环境清洁化的高速高效成型加工的新模式。

创新个性化成型绿色化技术，持续创新节能降耗的高速高效成型加工的新模式。

创新成型工艺绿色化技术，持续创新节能降耗的高速高效成型加工的新模式。

创新高分子新材料用于塑料包装领域的高速高效化成型加工技术，持续创新绿色塑料包装应用领域。

创新无缝结合生产线一体化绿色化技术，持续创新洁净化的高速高效制造的新模式。

创新电能、气能、液压能、热能等高效化清洁能量回收应用的绿色化技术，持续创新高效节能成型加工的新模式。

2.4 塑料包装瓶绿色涂装阻隔技术的持续创新要点

塑料包装瓶对阻隔性、阻透性、耐化学性等有特殊要求，通过对单层瓶采用特殊的后处理涂装工艺达到其性能的特殊要求，降低制造能耗。

单层瓶涂装后处理主要在两类工艺方面创新：一种外层喷涂；另一种为无机材料的内镀成膜。

创新内涂介质绿色化应用，持续创新绿色阻隔性绿色化内涂工艺的新模式。

创新涂层绿色化工艺，持续创新高阻隔低成本绿色制造的新模式。

创新绿色涂料，持续创新绿色防渗透性的新模式。

2.5 绿色多层化高阻隔复合膜成型加工技术的持续创新要点

薄膜多层化是国际软包装膜最重要的绿色化环保技术，实现零VOCs排放。

多层复合技术，把装饰膜、阻隔功能膜、抗污染膜等无需溶剂而复合成型为一体，实现高阻隔性能又达到安全健康的绿色化技术，更有利于节约高成本的高性能树脂。

2.5.1 多层共挤流延复合膜加工技术的持续创新要点[2][3]

多层共挤流延复合膜可在一万级净化区生产，避免了污染，不含氯化物，用后处理时对环境不造成污染，被称为21世纪环保包装材料。多层共挤吹塑膜所有层都是在同一时间同步挤出成型，复合层与层之间是靠热熔结合而无需黏合剂，安全卫生安全性高于粘结成型加工的复合膜。洁净空气吹涨膜泡度使膜泡内壁不受污染，洁净度成型环境使膜泡外壁及成品不受污染。不需要事先制造复合膜的中间产品，从而避免了半成品在储运过程中受到外界环境的污染而引起的卫生性能下降，更具有可靠的洁净度；同时流延薄膜尺寸精度更高，较厚的薄膜可控制在±3%以下，提高了材料利用率；薄膜柔软更适合食品软包装。多层共挤流延复合膜生产线国内也已研发成功，但模头、分配器等核心技术还需进口，整体性能与国际水平还有较大差距。

创新生态健康化多层共挤流延复合膜绿色化加工技术，持续创新清洁化多层复合膜包装原材料绿色化成型技术。

创新复合层倍增器技术，持续创新微层化成型的绿色化技术的新模式。

创新模头薄膜厚度控制技术，持续创新资源节约成型的绿色化技术的新模式。

2.5.2 多层共挤吹膜加工技术的持续创新

创新功能化多层共挤吹塑包装阻隔复合膜绿色化成型技术，持续创新专用膜的绿色阻隔功能成型加工绿色化技术的新模式。

创新多能化多层共挤吹塑包装阻隔复合膜绿色化成型技术，持续创新资源节约型成型加工绿色化技术的新模式。

创新模块化多层共挤吹塑包装阻隔复合膜绿色化成型技术，持续创新提高成型效率灵活性的绿色化技术的新模式。

创新功能化多层共挤吹塑包装阻隔复合膜绿色成型技术，持续创新提高制品的绿色性能及功能的绿色化技术的新模式。

创新多能化多层共挤吹塑包装阻隔复合膜绿色化成型技术，持续创新资源节约型成型加工绿色化技术的新模式。

创新加快产品转换、缩短调整和维修的停机时间、减少产品更换而产生的工艺性废料和不合格产品的原料消耗的绿色成型技术模头，持续创新市场化高效成型的绿色化技术的新模式。

创新超宽成型技术，持续创新高产低单位能耗的绿色化技术的新模式。

创新精密超薄化成型技术，持续创新薄膜轻量化成型的绿色化技术的新模式。

创新多能通用化成型技术，持续创新设备寿命周期最大化的绿色化技术的新模式。

2.5.3 生态健康化无溶剂胶粘的复合膜加工技术的持续创新要点

无溶剂复合采用无溶剂类胶粘剂及专用复合设备使薄膜状基材(塑/塑、塑/纸、塑/铝，等等)相互贴合，然后经过胶粘剂的化学熟化反应熟化处理后，使各层基材粘接一起的复合方式。无溶剂复合的胶粘剂中不含有任何溶剂，不需要经过烘道排除胶粘剂中的溶剂，减少了能源消耗；没有溶剂挥发，几乎没有三废物质产生，避免污染环境，有利于清洁化生产。由于其工艺的经济性、安全性以及在环境保护方面的优势，逐渐成为塑料复合薄膜的一种重要的加工方法。

国产无溶剂复合设备占到国内设备总量约65%，大多数设备仍属于仿制的低端产品，设备的独创性、工艺适用性的科技含量普遍较低。无溶剂复合设备朝着高速、多能化、模块化、涂布数字化、在线机器视觉智能检测等方向发展。

2.6 塑料包装容器轻量化成型技术的持续创新要点

塑料包装容器轻量化通过对高分子资源高效利用，减少废弃物排放量，在源头上减少资源和能源的消耗，实现污染的低排放甚至零排放，保护环境，实现社会、经济与环境的可持续发展。持续创新成型技术提高塑料包装轻量化。

持续创新不牺牲质量、提高性能的轻量化成型技术是塑料包装容器生态环境保护性能的成型技术。塑料瓶、塑料罐、塑料软管以及塑料盖等类型容器是轻量化成型技术持续创新的主要目标。

创新节材环保MuCell微发泡应用于注射、挤出成型加工包装容器及材料的绿色化技术，持续创新轻量化包装容器的新模式。

创新薄壁包装容器绿色化注塑技术，持续创新降低碳排放量、提高生态环境质量的薄壁包装容器绿色成型的新模式。

创新的高射速塑料包装注塑机的液压系统注射性能，持续创新能源能耗节约型超高注射速度、高速成型周期的“高射速”的绿色技术的新模式。

创新轻量化薄壁塑料包装容器吹灌旋一体化技术，持续创新节能、环保、清洁的吹塑新模式。

持续创新生态环境保护性能的轻量化成型新材料，使更多生态环境保护性能优异的塑料成为轻量化的包装材料，实现包装材料减量化。推动塑料共混技术、塑料助剂新品及应用技术的进步和发展，在保证塑料包装材料无毒、卫生、环保的前提下，利用低成本技术使塑料包装材料性能提升，为减量化提供可能。

2.7 废旧塑料包装循环经济绿色回收技术的持续创新要点

塑料包装成型加工循环经济绿色技术在人、自然资源和科学技术的大系统内，不断提高资源高效和循环利用率，把传统的、依靠资源消耗增加发展转变为依靠生态型资源循环发展，尽可能小的资源消耗和环境成本，获得尽可能大的经济和社会效益，从而使经济系统与自然生态系统的物质循环过程相互和谐，促进资源永续利用。塑料包装制品所选用的原料、结构型式、阻隔型式和工艺等，首先必须考虑到是否有利于资源回收利用最大化、废物减量化的绿色化循环经济，尽量采用可回收利用的复合材料。废旧塑料包装制品的材料、型式繁多，特别是各种新型复合材料的应用，常规的、通用的回收再生技术的已难以适应废旧塑料循环经济的发展。

创新“废弃瓶（废弃容器）—瓶（容器）”、“废弃瓶（废弃材）—材—瓶”、“废弃瓶（废弃容器）—材”，以及缺氧高温分解等物理、化学循环回收的绿色技术，持续创新回收利用的高附加值的新模式。

创新节能降耗、提高质量价值、提高生产率的功能化、专用化的废旧塑料包装塑料循环回收的绿色技术，持续创新高效高质量回收利用的新模式。

创新原级废旧塑料包装的能源节约型成型加工检查井、化粪池、托盘、大型垃圾箱、建筑模板、轨道枕木等大型、超大型塑料件的加工工艺技术，持续创新废旧塑料循环经济新模式。

创新次级大型废旧塑料包装材料的裂解技术，持续创新高分子、油品、能源等资源形式的新模式。

2.8 绿色发明创造的大型塑料包装注射成型设备及工艺的持续创新要点

绿色物流、环保等行业的发展推动了绿色大型塑料包装容器的推广和应用，实现绿色化节能降耗、资源节约型的大型塑料包装容器的注塑成型，成为持续发展大型塑料包装容器需解决的绿色工程。

创新低压高速率的注射成型工艺，持续创新节能降耗成型的绿色化技术的新模式。

创新合模、锁模机构的力学、机构的设计理论，持续创新资源节约型制造的绿色化技术的新模式。

2.9 成型设备生命周期可持续化技术的持续创新要点

成型设备生命周期可持续化，有效降低原材料的资源消耗、能源消耗，创新设备的制造理念。持续创新设备实现最大寿命周期的绿色化技术的新模式。

创新设备多功能化的绿色化技术，持续创新设备利用率最大化的绿色化技术的新模式。

创新模块化实现设备系统与模块及新技术的灵活组合的绿色化技术，持续创新设备寿命周期最大化的绿色化技术的新模式。

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结 语

塑料包装成型加工技术发展的基点放到创新上来，塑造更多依靠创新驱动、更多发挥先发优势的引领型发展，树立节约集约循环利用的资源观，真正向着绿色、环保方向前进，用最少的资源环境代价取得最大的经济社会效益，持续创新推进塑料包装成型加工“低碳、循环、生态”绿色化技术。

绿色化技术持续创新是企业的整体行为，绿色化技术持续创新与管理、市场创新的持续动态有机整合、相互融合、优势互补，各个要素之间相互渗透、彼此联结，才能最有效地促进企业绿色化技术在动态的市场环境中持续创新。

[1] 张友根，绿色化塑料成型工程“智能化+”的创新驱动[J],塑料机械，2016,5:20～31；

[2] 张友根，多层共挤吹膜设备绿色化科学发展的分析研究（上）[J], 橡塑技术与装备2015，41（2）：14～22；

[3] 张友根，多层共挤吹膜设备绿色化科学发展的分析研究（上）[J]，橡塑技术与装备，2015，41（4）：7～19。

The main points of continuous innovation of green technology for plastic packaging molding

Zhang Yougen

Puts forward the seven areas basic characteristics of continuous innovation for plastic packaging molding green technology, discusses the main points of nine areas(hand) continuous innovation of green technology for plastic packaging molding green technology; pointing out the green technology of plastic packaging processing, which continuously innovates energy saving and reducing consumption and saving resources and reducing pollution, realize driving plastic packaging and ecological environment protection.

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